Μελέτη νέων φωτοενεργοποιούμενων φαρμάκων για θεραπεία καρκίνου

Αρβανιτίδου, Μαρία; Arvanitidou, Maria

dc.contributor.author	Αρβανιτίδου, Μαρία	el
dc.contributor.author	Arvanitidou, Maria	en
dc.date.accessioned	2021-01-13T15:21:07Z
dc.date.available	2021-01-13T15:21:07Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52771
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20469
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Μικροσυστήματα και Νανοδιατάξεις”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Φωτοδυναμική θεραπεία	el
dc.subject	Κουρκουμίνη Ι	el
dc.subject	Καρκίνος του μαστού	el
dc.subject	Σύμπλοκο Κουρκουμίνης - Γαλλίου	el
dc.subject	Φωτοευαισθητοποιητής	el
dc.subject	Photodynamic therapy	en
dc.subject	Curcumin-Gallium complex	en
dc.subject	Curcumin I	en
dc.subject	Photosensitizer	en
dc.subject	Breast cancer	en
dc.title	Μελέτη νέων φωτοενεργοποιούμενων φαρμάκων για θεραπεία καρκίνου	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Φωτοδυναμική Θεραπεία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-10-30
heal.abstract	Ο καρκίνος του μαστού είναι ένας από τους πιο συχνούς τύπους καρκίνου που εμφανίζεται στις γυναίκες και η κύρια αιτία θανάτου αυτών, στις χώρες της Ευρώπης. Κάποιοι από τους τρόπους αντιμετώπισής του είναι η μαστεκτομή, η ακτινοθεραπεία, η χημειοθεραπεία, η ορμονοθεραπεία κι άλλοι. Ωστόσο, οι θεραπευτικές αυτές μέθοδοι είναι ιδιαίτερα επώδυνες για τον ασθενή, για αυτό το λόγο χρειάστηκε να αναζητηθούν καινούριες. Μια από αυτές είναι η φωτοδυναμική θεραπεία (PDT). Η φωτοδυναμική θεραπεία είναι μία ελάχιστα επεμβατική μέθοδος που βασίζεται στην αλληλεπίδραση τριών στοιχείων: του φωτοευαισθητοποιητή (PS), της ακτινοβολίας και του οξυγόνου. Ο συνδυασμός των στοιχείων αυτών οδηγεί στον κυτταρικό θάνατο λόγω της επαγωγής τοξικότητας σε αυτά. Πιο συγκεκριμένα, μετά τη χορήγηση της φωτοευαίσθητης ουσίας στον ασθενή, αυτή συσσωρεύεται στα καρκινικά κύτταρα κι έπειτα ακτινοβολείται η πάσχουσα περιοχή με φως κατάλληλου μήκους κύματος που αντιστοιχεί στη ζώνη απορρόφησης της ουσίας. Το αποτέλεσμα της διαδικασίας αυτής είναι να λάβουν χώρα μία σειρά από διεργασίες λόγω της παρουσίας του οξυγόνου, και να παραχθούν ελεύθερες ρίζες (ROS) και μονήρες οξυγόνο, ώστε τελικά να επέλθει ο κυτταρικός θάνατος. Η αποτελεσματικότητα της φωτοδυναμικής θεραπείας εξαρτάται από τους φωτοευαισθητοποιητές που χρησιμοποιούνται, καθώς παρουσιάζουν διαφορές μεταξύ τους ως προς την επιλεκτικότητα τους, το χρόνο αποβολής τους από τον οργανισμό, τις φωτοφυσικές και φωτοχημικές τους ιδιότητες και τελικά τη φωτοδυναμική τους δράση. Στη παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε μελέτη ενός νέου συμπλόκου της Κουρκουμίνης με το Γάλλιο ως πιθανού φωτοευαισθητοποιητή για τη φωτοδυναμική θεραπεία του καρκίνου. Το νέο αυτό σύμπλοκο μελετήθηκε ως προς τις φωτοφυσικές και φωτοχημικές του ιδιότητες καθώς και ως προς την φωτοδυναμική του δράση σε καρκινικά κύτταρα του μαστού (MCF-7 cancer cells). Επίσης πραγματοποιήθηκε συγκριτική μελέτη των ιδιοτήτων και της δράσης του συμπλόκου με αυτών της Κουρκουμίνης I. Πιο συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκε φασματοσκοπική μελέτη απορρόφησης διαφόρων συγκεντρώσεων και διαλυτών, φασματοσκοπική μελέτη φθορισμού και φασματοσκοπική μελέτη φωτολεύκανσης, τόσο με φθορισμό όσο και με απορρόφηση. Επιπλέον, μελετήθηκε η ικανότητα παραγωγής ελευθέρων ριζών από το σύμπλοκο. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκαν μελέτες σε κυτταρικό επίπεδο. Αρχικά, ελέγχθηκε η βιωσιμότητα των καρκινικών κυττάρων του μαστού κατά την αλληλεπίδραση τους με την ουσία απουσία φωτός (dark toxicity), καθώς και ο χωρικός εντοπισμός του συμπλόκου στα κύτταρα αυτά. Τέλος, μελετήθηκε η φωτοδυναμική δράση έχοντας το σύμπλοκο Κουρκουμίνης-Γαλλίου ως φωτοευαισθητοποιητή. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων αυτών συγκρίθηκαν με την Κουρκουμίνη Ι και είναι ιδιαιτέρως ενθαρρυντικά για μελλοντική χρήση της ουσίας ως φωτοευαισθητοποιητή στη φωτοδυναμική θεραπεία καθώς η προσθήκη του Γαλλίου βελτίωσε σημαντικά τα χαρακτηριστικά και τη φωτοδυναμική δράση της Κουρκουμίνης Ι. Το σύμπλοκο Κουρκουμίνης-Γαλλίου σχεδιάστηκε από την Ερευνήτρια Δρ. Μαρίνα Σαγνού και συντέθηκε από το συνεργαζόμενο ερευνητή Δρ. Ελευθέριο Χαλέβα , στο Εργαστήριο Δομικών Μελετών Βιομορίων και Φαρμάκων με Πυρηνικό Μαγνητικό Συντονισμό (NMR), στο Ινστιτούτο Βιοεπιστημών & Βιοεφαρμογών, του Εθνικού Κέντρου Έρευνας Φυσικών Επιστημών «Δημόκριτος».	el
heal.abstract	Breast cancer is one of the most common types of cancer to appear in women in Europe, and the main cause of death amongst them. Means of breast cancer treatment include mastectomy, radiotherapy, chemotherapy, hormone therapy, etc. However, the pre-mentioned therapeutic approaches are remarkably painful to patients, and therefore the need for new treatments emerged. Photodynamic Therapy (PDT) is one of them. Photodynamic Therapy is a minimally interventional process that relies on the interactions between three elements; photosensitive substances (PS), radiation and oxygen. The combination of these three elements leads to cell death, since toxicity is inducted in the cells. To elaborate, the photosensitive substance is dispensed to the patient, so it accumulates in the cancer cells. Thereafter, the affected area is radiated with light that has a compatible wavelength with the absorption band of the substance. The results of this process are the following: a series of processes takes place due to the presence of oxygen, while free radicals (ROS) and singlet oxygen are being produced, so finally cell death occurs. The effectiveness of Photodynamic therapy depends on the photosensitizers that are being used, since there is a large differentiation between these substances in relation to their selectivity, the elimination time from the body, their photophysical and photochemical properties and their photodynamic efficiency. The present Master’s Thesis focused on the study of the new curcumin - gallium complex as a potential photosensitizing drug in photodynamic therapy of cancer. This new compound was studied for its photophysical and photochemical properties but also for its photodynamic efficiency in breast cancer cells (MCF-7). Also, a comparative study of the properties and photodynamic action of the newly synthesized complex with Curcumin I was performed. More specific, spectroscopic studies of absorption at different concentrations and solvents were performed, as well as spectroscopic studies of fluorescence and photobleaching by measuring absorbance and fluorescence. The complex was also studied for its ability to produce reactive oxygen species (ROS). Furthermore, the complex was studied at the cellular level. At first, dark toxicity of the new compound at breast cancer cells was studied, as well as its intracellular localization with confocal microscopy. Then, photodynamic therapy experiments were performed in order to test Curcumin -Gallium complex photodynamic efficiency in breast cancer cells. Results of the above-mentioned experiments, were compared with Curcumin I and are particularly encouraging for the use of the new compound as a potential photosensitizer during Photodynamic therapy as there are evidence that the addition of Gallium significantly improved Curcumin I characteristics and PDT efficiency. The new Curcumin-Gallium complex was designed by Dr. Marina Sagnou, Researcher and composed by Dr. Eleftherios Halevas, Collaborative Researcher at the Institute of Biosciences & Αpplications of the National Research Center of Scientific Sciences "Democritοs".	en
heal.advisorName	Αλεξανδράτου, Ελένη	el
heal.committeeMemberName	Πολιτόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Χριστοφόρου, Ευάγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	126 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false